科学家们实现了一项曾被认为是不可能的壮举，构建了迄今为止最大的功能性大脑地图，他们相信这最终可能导致对难治性大脑疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病）药物的发现。

利用一块不大于沙子颗粒的老鼠大脑，来自三所机构的科学家们创建了一个详细的图示，展示了连接神经元的线路，以传递大脑中的信号。

这个名为“皮层网络的机器智能（MICrONS）”的项目，提供了对大脑功能和结构前所未有的洞察，这可能有助于揭示智能的秘密。

帮助协调这一项目的科学家大卫·马科维茨表示，发表于《自然》杂志的这项数据“标志着神经科学的一个转折点，其变革潜力与人类基因组计划相当。”

如果给一只老鼠YouTube

在这项研究中，科学家们观察了老鼠大脑中一个叫做新皮层的小部分，负责接收和处理视觉信息。根据研究人员的说法，这是进化中大脑中最新的部分，也是将哺乳动物的大脑与其他动物区分开的关键。

休斯顿的贝勒医学院的一个研究团队首先记录了老鼠视觉皮层中一部分的脑活动，该区域大约和一颗盐粒的大小相当，同时让它观看了一系列YouTube视频和电影。

位于西雅图的艾伦研究所的科学家随后将这块老鼠的大脑切成了超过25,000层，每层的宽度仅为人类头发的一小部分，并通过显微镜拍摄了这些切片的高分辨率照片。这些材料随后被送往新泽西的普林斯顿大学的一个团队，利用人工智能将这些切片重建为3D。

其他科学家将他们的研究方法与理解汽车的燃烧引擎进行比较。

“就像一个引擎由活塞、气缸和燃料系统组成一样，大脑由神经元和突触组成——这些是神经元之间沟通的小型专用连接，”两位哈佛研究人员在《自然》文章的附文中写道。

该研究的数据集包含84,000个神经元、5亿个突触和可以延伸到纽约中央公园近1.5倍长度的神经元线路，分子生物学家玛丽埃拉·佩特科娃和格雷戈尔·舒赫克特写道。

研究的发现导致了新细胞类型、特征和细胞分类方式的发现，研究人员表示。这一成就也使科学家们更接近他们的更大目标，即绘制整只老鼠大脑的神经线路。

“在那小小的点中，存在一个完美的建筑，如同一片精致的森林，”这项研究领域的先驱之一克莱·里德在一份声明中说道。“它有各种连接规则，我们从神经科学的不同部分知道，而在重建本身中，我们可以测试旧理论，并希望找到没人见过的新事物。”

为什么这很重要

研究人员将线路图视为科学家可以在其基础上构建的基础性步骤，并最终可能用来寻找治疗阿尔茨海默、帕金森和精神分裂症等大脑疾病的疗法。

他们将这些研究与人类基因组计划进行了比较，该计划创建了每个人体细胞DNA的第一个完整图谱。人类基因组计划已导致药物发现、治疗和疾病筛查方面的深刻进展，并帮助为某些疾病（包括某些癌症）革命性的基因治疗铺平了道路。

通过一个功能性的脑地图，研究人员表示，他们现在有能力理解大脑的形状和功能，并打开了研究智能的新途径。

艾伦研究所的副研究员努诺·达·科斯塔将他们收集的数据描述为视觉皮层这部分的“谷歌地图”。

“如果你有一个坏掉的收音机，并且你有电路图，你就能更好地修复它，”他说。在未来，我们可以用这个来比较健康老鼠的大脑线路和疾病模型的大脑线路。”